Question

如圖1所示的電路是在環境溫度為10℃左右的條件下工作的某自動恒溫箱原理簡圖．箱內電阻R₁＝5 kΩ，R₂為熱敏電阻，其阻值隨溫度變化的圖線如圖2所示，電源電壓為12 V．當電壓鑒別器的兩接入點a、b間的電壓U_ab小于2 V時，鑒別器將使開關S接通，使恒溫箱內的電熱絲通電而發熱，從而使箱內溫度升高；當U_ab大于4 V時，鑒別器將使開關S斷開，停止加熱．

(1)從圖2中讀出環境溫度為15℃時的熱敏電阻R₂為多少kΩ？

(2)通過計算判定該恒溫箱內的溫度將保持在怎樣的范圍？

Answer 1

答案：
解析：

講析及答案：本題是一個比較典型的應用歐姆定律解決問題的題目，中考題的特點就是應用的知識點比較多，看懂電路圖是關鍵，本題中兩個電阻是串聯的，電壓鑒別器其實就是一個電壓表，測R1兩端的電壓，用這個電壓去控制恒溫箱，起到自動開啟、斷開的目的． 　　(1)從圖2中可以看出環境溫度為15℃時的熱敏電阻R2為25 kΩ？ 　　(2)當電壓鑒別器的兩接入點a、b間的電壓Uab等于2 V時，通過電路的電流為I＝＝＝4×10－4 A，根據串聯電路的電壓關系可知，此時R2兩端的電壓為U2＝U－Uab＝12 V－2 V＝10 V，由此可得此時R2的電阻為R2＝＝＝25 kΩ，25 kΩ對應的溫度大約是15℃；當電壓鑒別器的兩接入點a、b間的電壓等于4 V時，通過電路的電流為＝＝＝8×10－4 A，此時R2兩端的電壓為＝U－＝12 V－4 V＝8 V，由此可得此時R2的電阻為R2＝＝＝10 kΩ，10 kΩ對應的溫度大約是50℃，故該恒溫箱內的溫度的范圍是15℃到50℃之間． 　　點評：電路圖是電學中建立直觀的物理圖景的有效手段，看懂電路圖根據題意畫出電路圖，有利于我們把抽象思維形象地結合起來，有助于對電學問題的深化理解．審圖和畫圖是電路計算的關鍵，大家要重視自己審圖和畫圖能力地培養．